JPH09299740A - 放電プラズマによるガス処理方法 - Google Patents
放電プラズマによるガス処理方法Info
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- JPH09299740A JPH09299740A JP8118968A JP11896896A JPH09299740A JP H09299740 A JPH09299740 A JP H09299740A JP 8118968 A JP8118968 A JP 8118968A JP 11896896 A JP11896896 A JP 11896896A JP H09299740 A JPH09299740 A JP H09299740A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地球温暖化ガス、大気汚染ガスなどの有害ガ
ス、あるいはクリーンルーム等において製品の歩留まり
を低下させるようなガス成分を除去する放電プラズマに
よるガス処理方法を提供する。 【解決手段】 燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内
空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス成分
の除去を行うガス処理方法において、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
２０に、除去すべきガス成分を含むガス１０を通して、
放電プラズマ処理することにより除去すべきガス成分を
除去することを特徴とする放電プラズマによるガス処理
方法。
ス、あるいはクリーンルーム等において製品の歩留まり
を低下させるようなガス成分を除去する放電プラズマに
よるガス処理方法を提供する。 【解決手段】 燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内
空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス成分
の除去を行うガス処理方法において、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
２０に、除去すべきガス成分を含むガス１０を通して、
放電プラズマ処理することにより除去すべきガス成分を
除去することを特徴とする放電プラズマによるガス処理
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地球温暖化ガス、
大気汚染ガスなどの有害ガス、あるいはクリーンルーム
等において製品の歩留まりを低下させるようなガス成分
を除去する放電プラズマによるガス処理方法に関する。
大気汚染ガスなどの有害ガス、あるいはクリーンルーム
等において製品の歩留まりを低下させるようなガス成分
を除去する放電プラズマによるガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球的規模での環境問題などが注
目されてきており、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、
室内空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス
成分の除去、または、温暖化現象による環境汚染は、早
急に解決されるべき問題であり、その抑制技術の開発が
求められてきている。
目されてきており、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、
室内空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス
成分の除去、または、温暖化現象による環境汚染は、早
急に解決されるべき問題であり、その抑制技術の開発が
求められてきている。
【０００３】従来より、燃焼排ガス、クリーンルーム空
気、室内空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害
ガス成分の除去を行うガス処理方法としては、活性炭あ
るいはゼオライトなどの吸着剤、スクラバーなどによる
ガス洗浄、各種触媒反応などが用いられているが、未だ
充分なガス処理技術が確立されていないのが現状であ
る。
気、室内空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害
ガス成分の除去を行うガス処理方法としては、活性炭あ
るいはゼオライトなどの吸着剤、スクラバーなどによる
ガス洗浄、各種触媒反応などが用いられているが、未だ
充分なガス処理技術が確立されていないのが現状であ
る。
【０００４】一方、近年、流動床燃焼方式による電力用
発電設備における排ガスの低ＮＯｘ化が進められてい
る。この方法は、燃焼温度を８５０℃程度にすることで
サーマルＮＯｘを抑制するものである。燃焼温度を低く
することで低ＮＯｘ化が実現される半面、亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）の排出濃度が高くなる可能性がある。Ｎ2Ｏ
は、温室効果ガスの一つと考えられており、その排出抑
制技術が必要となってきている。
発電設備における排ガスの低ＮＯｘ化が進められてい
る。この方法は、燃焼温度を８５０℃程度にすることで
サーマルＮＯｘを抑制するものである。燃焼温度を低く
することで低ＮＯｘ化が実現される半面、亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）の排出濃度が高くなる可能性がある。Ｎ2Ｏ
は、温室効果ガスの一つと考えられており、その排出抑
制技術が必要となってきている。
【０００５】また、排気された有害ガスを浄化する方法
としては、放電プラズマ排ガス浄化法が各国で研究が進
められてきている。この方法は、電気集塵装置と同様な
電極を用い、パルスストリーマ放電などを用いて広い範
囲を電離してプラズマ化し、活性種による化学反応をガ
ス浄化に役立てるものである。これは、従来型の電気集
塵機にレトロフィットできるため設備費が比較的少なく
なり得るものと同時に、小形のボイラー、ディーゼルエ
ンジン排ガスなどの浄化に有望と考えられている。ＮＯ
ｘ除去は、湿式反応器により実用可能な程度（３０−１
００Ｊ／ｇ）に消費エネルギーを低減できることが研究
により明らかになってきているが、Ｎ2Ｏに対しては放
電プラズマ法では通常の排ガス酸素濃度（５−１０％）
条件では除去が困難であることが報告されている。
としては、放電プラズマ排ガス浄化法が各国で研究が進
められてきている。この方法は、電気集塵装置と同様な
電極を用い、パルスストリーマ放電などを用いて広い範
囲を電離してプラズマ化し、活性種による化学反応をガ
ス浄化に役立てるものである。これは、従来型の電気集
塵機にレトロフィットできるため設備費が比較的少なく
なり得るものと同時に、小形のボイラー、ディーゼルエ
ンジン排ガスなどの浄化に有望と考えられている。ＮＯ
ｘ除去は、湿式反応器により実用可能な程度（３０−１
００Ｊ／ｇ）に消費エネルギーを低減できることが研究
により明らかになってきているが、Ｎ2Ｏに対しては放
電プラズマ法では通常の排ガス酸素濃度（５−１０％）
条件では除去が困難であることが報告されている。
【０００６】また、今までの研究により、上記Ｎ2Ｏ
は、効果的な吸着剤がなく、酸素が１％以上存在する雰
囲気中では室温もしくは高温（〜６００℃）において放
電プラズマを用いることによってはほとんど減少しない
ことが明らかになっている（静電気学会講演論文集，古
田 哲他， 93 pp351-354）。
は、効果的な吸着剤がなく、酸素が１％以上存在する雰
囲気中では室温もしくは高温（〜６００℃）において放
電プラズマを用いることによってはほとんど減少しない
ことが明らかになっている（静電気学会講演論文集，古
田 哲他， 93 pp351-354）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするもので
あり、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内空気、石
炭流動床燃焼炉などから排出される亜酸化窒素などの有
害ガス成分及び公害ガス成分を特定の放電プラズマによ
り確実に除去することができるガス処理方法を提供する
ことを目的とする。
上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするもので
あり、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内空気、石
炭流動床燃焼炉などから排出される亜酸化窒素などの有
害ガス成分及び公害ガス成分を特定の放電プラズマによ
り確実に除去することができるガス処理方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の課題を解決するために放電プラズマによるガス処理方
法について鋭意研究を重ねた結果、放電プラズマを発生
させる反応器に特定の物質を充填して放電プラズマ処理
することにより有害ガス成分及び公害ガス成分などを除
去することができることを見い出し、本発明を完成する
に至ったものである。
の課題を解決するために放電プラズマによるガス処理方
法について鋭意研究を重ねた結果、放電プラズマを発生
させる反応器に特定の物質を充填して放電プラズマ処理
することにより有害ガス成分及び公害ガス成分などを除
去することができることを見い出し、本発明を完成する
に至ったものである。
【０００９】すなわち、本発明の放電プラズマによるガ
ス処理方法は、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内
空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス成分
の除去を行うガス処理方法において、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
に、除去すべきガス成分を含むガスを通して、放電プラ
ズマ処理することにより除去すべきガス成分を除去する
ことを特徴とする。前記反応器内には、炭化水素ガスを
充填して放電プラズマ処理することが好ましが好まし
い。
ス処理方法は、燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内
空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス成分
の除去を行うガス処理方法において、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
に、除去すべきガス成分を含むガスを通して、放電プラ
ズマ処理することにより除去すべきガス成分を除去する
ことを特徴とする。前記反応器内には、炭化水素ガスを
充填して放電プラズマ処理することが好ましが好まし
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
を参照して詳しく説明する。図１は、本発明の放電プラ
ズマによるガス処理方法の実施形態の一例を示す概略説
明図である。図中１０は、微量有害ガス成分や公害ガス
成分が含まれた処理ガスであり、２０は、反応器であ
る。反応器２０は、不平等電界を形成する電極にパルス
電圧、高周波交流電圧、直流電圧電圧などの電圧を印加
して、放電プラズマを発生させると共に、該電極間に水
酸化カルシウム層を充填したものである。
を参照して詳しく説明する。図１は、本発明の放電プラ
ズマによるガス処理方法の実施形態の一例を示す概略説
明図である。図中１０は、微量有害ガス成分や公害ガス
成分が含まれた処理ガスであり、２０は、反応器であ
る。反応器２０は、不平等電界を形成する電極にパルス
電圧、高周波交流電圧、直流電圧電圧などの電圧を印加
して、放電プラズマを発生させると共に、該電極間に水
酸化カルシウム層を充填したものである。
【００１１】本発明により処理できる微量有害ガス成
分、公害ガス成分などとしては、例えば、二酸化炭素
（ＣＯ2）、一酸化炭素（ＣＯ）、燃焼排ガスから生ず
る窒素酸化物（ＮＯX）など、クリーンルーム空気から
生ずるＣＯ2やＨ2０など、石炭流動床燃焼炉などから排
出される亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）などが挙げられる。
分、公害ガス成分などとしては、例えば、二酸化炭素
（ＣＯ2）、一酸化炭素（ＣＯ）、燃焼排ガスから生ず
る窒素酸化物（ＮＯX）など、クリーンルーム空気から
生ずるＣＯ2やＨ2０など、石炭流動床燃焼炉などから排
出される亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）などが挙げられる。
【００１２】電極間に充填される水酸化カルシウムは、
平均粒径約０．２〜５ｍｍ程度のものが使用される。本
発明で充填する水酸化カルシウムは、除去すべきガス成
分に対して触媒作用及び吸着作用を有するものであり、
放電プラズマ処理と併用することにより除去すべきガス
成分を放電プラズマ単独処理よりも飛躍的に除去するた
めに使用するものである（この点については更に後述す
る実施例で詳しく説明する）。反応器内に充填する水酸
化カルシウム層の厚み（長さ）などは、処理すべきガス
の濃度、種類によりに調整されるものである。また、反
応器内を通過するガス流量は、反応器の構造、大きさ、
及び処理すべきガスの濃度、種類により変動するもので
あるが、１〜２ｌ／ｍｉｎ程度、室温で反応器内ガス滞
留時間は、１〜２秒程度である。
平均粒径約０．２〜５ｍｍ程度のものが使用される。本
発明で充填する水酸化カルシウムは、除去すべきガス成
分に対して触媒作用及び吸着作用を有するものであり、
放電プラズマ処理と併用することにより除去すべきガス
成分を放電プラズマ単独処理よりも飛躍的に除去するた
めに使用するものである（この点については更に後述す
る実施例で詳しく説明する）。反応器内に充填する水酸
化カルシウム層の厚み（長さ）などは、処理すべきガス
の濃度、種類によりに調整されるものである。また、反
応器内を通過するガス流量は、反応器の構造、大きさ、
及び処理すべきガスの濃度、種類により変動するもので
あるが、１〜２ｌ／ｍｉｎ程度、室温で反応器内ガス滞
留時間は、１〜２秒程度である。
【００１３】除去すべきガス成分を更に効果的に除去す
るために反応器内には、エチレンなどの炭化水素ガスを
充填することが好ましい。反応器内への炭化水素ガスの
充填濃度は、３００〜２０００ｐｐｍ程度である（この
点についても更に後述する実施例で詳しく説明する）。
るために反応器内には、エチレンなどの炭化水素ガスを
充填することが好ましい。反応器内への炭化水素ガスの
充填濃度は、３００〜２０００ｐｐｍ程度である（この
点についても更に後述する実施例で詳しく説明する）。
【００１４】なお、反応器は、放電プラズマを発生させ
ると共に、該電極間に水酸化カルシウム層を充填したも
のであれば、その構造は特に限定されるものではない。
また、火花閃絡を防止して効率よく放電プラズマを発生
させるべく、前記電極間に石英ガラスなどの絶縁物を介
在させた電極系で処理してもよい。更に、不平等電界を
形成する電極に印加する電圧は、処理すべきガスの濃
度、種類によりに調整されるものである。
ると共に、該電極間に水酸化カルシウム層を充填したも
のであれば、その構造は特に限定されるものではない。
また、火花閃絡を防止して効率よく放電プラズマを発生
させるべく、前記電極間に石英ガラスなどの絶縁物を介
在させた電極系で処理してもよい。更に、不平等電界を
形成する電極に印加する電圧は、処理すべきガスの濃
度、種類によりに調整されるものである。
【００１５】このように構成される本実施形態のガス処
理方法では、図１に示すように、微量有害ガス成分や公
害ガス成分が含まれた処理ガス１０を、放電プラズマを
発生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応
器２０に導入する。そして、この水酸化カルシウム層を
充填した電極間に処理ガス１０を通して、放電プラズマ
処理することにより除去すべきガス成分を処理して除去
（ガス浄化）するのである。
理方法では、図１に示すように、微量有害ガス成分や公
害ガス成分が含まれた処理ガス１０を、放電プラズマを
発生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応
器２０に導入する。そして、この水酸化カルシウム層を
充填した電極間に処理ガス１０を通して、放電プラズマ
処理することにより除去すべきガス成分を処理して除去
（ガス浄化）するのである。
【００１６】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこの実施例によって何等限定される
ものではない。
明するが、本発明はこの実施例によって何等限定される
ものではない。
【００１７】以下に、窒素酸化物（ＮＯX、Ｎ2Ｏ）の放
電プラズマによるガス処理試験（方法）を図２〜図５を
参照して説明する。図２は、実施例で使用した反応器２
０である。反応器２０は、図２に示すように、円筒ガラ
ス管２１の外周壁に接地電極として銅箔２２を巻き、中
心軸上に放電電極２３として直径０．２ｍｍのステンレ
ス線を張った同軸円筒型のものである。ガラス管２１の
内径１７ｍｍ、外径２０ｍｍ、反応有効長は３００ｍｍ
である。２４は、放電電極２３とガラス管２１の間の放
電空間に充填した水酸化カルシウム充填層である。
電プラズマによるガス処理試験（方法）を図２〜図５を
参照して説明する。図２は、実施例で使用した反応器２
０である。反応器２０は、図２に示すように、円筒ガラ
ス管２１の外周壁に接地電極として銅箔２２を巻き、中
心軸上に放電電極２３として直径０．２ｍｍのステンレ
ス線を張った同軸円筒型のものである。ガラス管２１の
内径１７ｍｍ、外径２０ｍｍ、反応有効長は３００ｍｍ
である。２４は、放電電極２３とガラス管２１の間の放
電空間に充填した水酸化カルシウム充填層である。
【００１８】充填した水酸化カルシウム層は、平均粒径
約０．２〜５ｍｍ程度のものを使用した。反応器２０の
温度を６００℃に上昇させ、約１時間乾燥空気を流した
後、ＮＯX、Ｎ2Ｏ除去試験に供した。水酸化カルシウム
充填層２４の効果を確認するため、水酸化カルシウムな
しの反応器も試験に使用した。これらの反応器に繰り返
し周波数２４０Ｈｚの方形波パルス電圧を印加した。Ｎ
Ｏｘ除去試験では、放電プラズマ中で生成したＮＯ2を
トラップすることを目的として使用した。
約０．２〜５ｍｍ程度のものを使用した。反応器２０の
温度を６００℃に上昇させ、約１時間乾燥空気を流した
後、ＮＯX、Ｎ2Ｏ除去試験に供した。水酸化カルシウム
充填層２４の効果を確認するため、水酸化カルシウムな
しの反応器も試験に使用した。これらの反応器に繰り返
し周波数２４０Ｈｚの方形波パルス電圧を印加した。Ｎ
Ｏｘ除去試験では、放電プラズマ中で生成したＮＯ2を
トラップすることを目的として使用した。
【００１９】方形波パルス電圧は、高電圧トランス
（０．２／５０ｋＶ、１ＶＡ）、ダイオード（３６ｋ
Ｖ、４００ｍＡ）、コンデンサ（１６０００ｐＦ）によ
り発生した直流高電圧をロータリースパークギャップで
断続することで発生させた。また、電圧および電流波形
は、ディジタルオシロスコープ（テクトロニクス社製、
ＴＤＳ−６４４Ａ）と高電圧プローブ（テクトロニクス
社製、Ｐ６０２１）および電流プローブ（テクトロニク
ス社製、Ｐ６０１５）を用いて測定し、高電圧トランス
一次側の入力電力はアナログ電力計（横河電機社製、２
０４１）を用いた。
（０．２／５０ｋＶ、１ＶＡ）、ダイオード（３６ｋ
Ｖ、４００ｍＡ）、コンデンサ（１６０００ｐＦ）によ
り発生した直流高電圧をロータリースパークギャップで
断続することで発生させた。また、電圧および電流波形
は、ディジタルオシロスコープ（テクトロニクス社製、
ＴＤＳ−６４４Ａ）と高電圧プローブ（テクトロニクス
社製、Ｐ６０２１）および電流プローブ（テクトロニク
ス社製、Ｐ６０１５）を用いて測定し、高電圧トランス
一次側の入力電力はアナログ電力計（横河電機社製、２
０４１）を用いた。
【００２０】（試験方法）上記構成の反応器２０によ
り、模擬ガスを用いてＮＯｘおよびＮ2Ｏ除去試験を行
なった。ＮＯｘ除去実験に使用した模擬ガスは、ＮＯ初
期濃度１０００ｐｐｍ、酸素濃度１０％、二酸化炭素濃
度１０％、窒素バランスガスである。炭化水素ガスの添
加は、放電プラズマ中でＮＯｘ除去反応を促進するもの
であり、炭化水素ガスとしてエチレン１０００ｐｐｍを
添加し、その効果を確認した。ガス流量は２ ｌ／ｍｉ
ｎに設定し、室温で反応器内ガス滞留時間は約２秒であ
る（これは内部に水酸化カルシウム充填層を含まない状
態での値である）。ＮＯｘ除去実験は、反応器を１５０
℃に保った恒温槽内（田部井社製、ＬＣ−２２２）に設
置して行った。
り、模擬ガスを用いてＮＯｘおよびＮ2Ｏ除去試験を行
なった。ＮＯｘ除去実験に使用した模擬ガスは、ＮＯ初
期濃度１０００ｐｐｍ、酸素濃度１０％、二酸化炭素濃
度１０％、窒素バランスガスである。炭化水素ガスの添
加は、放電プラズマ中でＮＯｘ除去反応を促進するもの
であり、炭化水素ガスとしてエチレン１０００ｐｐｍを
添加し、その効果を確認した。ガス流量は２ ｌ／ｍｉ
ｎに設定し、室温で反応器内ガス滞留時間は約２秒であ
る（これは内部に水酸化カルシウム充填層を含まない状
態での値である）。ＮＯｘ除去実験は、反応器を１５０
℃に保った恒温槽内（田部井社製、ＬＣ−２２２）に設
置して行った。
【００２１】Ｎ2Ｏ濃度は、標準ガスにＯ2を５％添加す
ることにより初期濃度を９０ｐｐｍ（火力発電所の排気
ガスと同程度）または８５０ｐｐｍに設定した。水酸化
カルシウムの触媒効果を確認するため模擬ガス温度を電
気炉（いすず社製、ＫＲＯ−１３Ｎ）で１００〜６００
℃の範囲で設定した。ガス温度は、Ｋ型熱電対を用い
て、反応器出口付近で測定した。Ｎ2Ｏ濃度は、ＦＴ−
ＩＲ（バイオ−ラド社製、ＦＴＳ−３０）およびＧＣ
（島津製作所社製、ＧＣ−８Ａ）を用いて測定した。ま
た、ＮＯｘ濃度は、ＮＯｘ分析計（島津製作所社製、Ｎ
ＯＡ−３０５Ａ）を用いて測定した。ここでＮＯｘ濃度
はＮＯとＮＯ2の和である（Ｎ2Ｏは含まない）。
ることにより初期濃度を９０ｐｐｍ（火力発電所の排気
ガスと同程度）または８５０ｐｐｍに設定した。水酸化
カルシウムの触媒効果を確認するため模擬ガス温度を電
気炉（いすず社製、ＫＲＯ−１３Ｎ）で１００〜６００
℃の範囲で設定した。ガス温度は、Ｋ型熱電対を用い
て、反応器出口付近で測定した。Ｎ2Ｏ濃度は、ＦＴ−
ＩＲ（バイオ−ラド社製、ＦＴＳ−３０）およびＧＣ
（島津製作所社製、ＧＣ−８Ａ）を用いて測定した。ま
た、ＮＯｘ濃度は、ＮＯｘ分析計（島津製作所社製、Ｎ
ＯＡ−３０５Ａ）を用いて測定した。ここでＮＯｘ濃度
はＮＯとＮＯ2の和である（Ｎ2Ｏは含まない）。
【００２２】図３は、上記試験方法で得られたＮＯ、Ｎ
Ｏｘ除去率を示す特性図であり、反応器２０内部に水酸
化カルシウム充填層２４を使用したものと、使用しない
ものとを比較した結果である。反応器２０内に水酸化カ
ルシウム層を充填しない場合、ＮＯ除去率は約２０％で
あった。また、ＮＯは、パルスストリーマ放電を行うこ
とでＮＯ2に酸化された。しかし、ＮＯｘ（ＮＯ＋Ｎ
Ｏ2）除去率は、２〜３％程度であり、このことは除去
されたＮＯのほとんどはＮＯ2まで酸化されているもの
と推察される。
Ｏｘ除去率を示す特性図であり、反応器２０内部に水酸
化カルシウム充填層２４を使用したものと、使用しない
ものとを比較した結果である。反応器２０内に水酸化カ
ルシウム層を充填しない場合、ＮＯ除去率は約２０％で
あった。また、ＮＯは、パルスストリーマ放電を行うこ
とでＮＯ2に酸化された。しかし、ＮＯｘ（ＮＯ＋Ｎ
Ｏ2）除去率は、２〜３％程度であり、このことは除去
されたＮＯのほとんどはＮＯ2まで酸化されているもの
と推察される。
【００２３】これに対して、本発明となる水酸化カルシ
ウム充填層２４を使用した場合は、ＮＯ除去率は７０％
程度になった。また、ＮＯｘ除去率も４０％程度に増加
することが認められた。これらの結果から水酸化カルシ
ウム充填層は、ＮＯ2の吸着だけでなく、ＮＯの酸化を
促進する効果を持つものと推察される。また、定量的で
はないが、水酸化カルシウムへのＮＯ2の吸着は、試験
後の粒状水酸化カルシウムの水溶液を分光光度計（島津
製作所社製、ＵＶ−１２００）により分析し、硝酸を検
出したことから確認できた。
ウム充填層２４を使用した場合は、ＮＯ除去率は７０％
程度になった。また、ＮＯｘ除去率も４０％程度に増加
することが認められた。これらの結果から水酸化カルシ
ウム充填層は、ＮＯ2の吸着だけでなく、ＮＯの酸化を
促進する効果を持つものと推察される。また、定量的で
はないが、水酸化カルシウムへのＮＯ2の吸着は、試験
後の粒状水酸化カルシウムの水溶液を分光光度計（島津
製作所社製、ＵＶ−１２００）により分析し、硝酸を検
出したことから確認できた。
【００２４】図４は、エチレン１０００ｐｐｍ添加時の
ＮＯ、ＮＯｘ除去率における水酸化カルシウム充填層の
効果を比較したものである。エチレンを添加した場合の
ＮＯ除去率は、最大９０％以上であり図３と比較して大
きくなるが、これはＮＯの酸化と還元が同時に起こると
ともにそれが促進されているためである。ＮＯｘ除去率
もエチレン添加時は２０％程度に増加した。水酸化カル
シウム充填層２４を使用した反応器２０にエチレンを添
加した場合、ＮＯはほぼ全量除去されていた。また、Ｎ
Ｏｘ除去率は、約７０％に増加した。エチレン添加時に
は、粒状水酸化カルシウム充填層によるＮＯ2の吸収と
エチレン添加によるＮＯ2の還元がＮＯｘ除去率に寄与
していると推察される。
ＮＯ、ＮＯｘ除去率における水酸化カルシウム充填層の
効果を比較したものである。エチレンを添加した場合の
ＮＯ除去率は、最大９０％以上であり図３と比較して大
きくなるが、これはＮＯの酸化と還元が同時に起こると
ともにそれが促進されているためである。ＮＯｘ除去率
もエチレン添加時は２０％程度に増加した。水酸化カル
シウム充填層２４を使用した反応器２０にエチレンを添
加した場合、ＮＯはほぼ全量除去されていた。また、Ｎ
Ｏｘ除去率は、約７０％に増加した。エチレン添加時に
は、粒状水酸化カルシウム充填層によるＮＯ2の吸収と
エチレン添加によるＮＯ2の還元がＮＯｘ除去率に寄与
していると推察される。
【００２５】図５は、定常値１５ｋＶ（オーバシュート
電圧ピーク値２０ｋＶ）の方形波パルス電圧を用い、模
擬ガス温度を変化させたときのＮ2Ｏ除去率の変化を示
すものである。パルスストリーマ放電を行わない場合、
４００℃程度から除去率の増加が認められ、５００℃以
上では９０％以上のＮ2Ｏ除去率が得られた。水酸化カ
ルシウム充填層２４を充填した反応器２０にパルススト
リーマ放電を行ったところ室温で除去が始まり１００℃
〜３００℃の間で９０％以上のＮ2Ｏ除去率が得られ
た。
電圧ピーク値２０ｋＶ）の方形波パルス電圧を用い、模
擬ガス温度を変化させたときのＮ2Ｏ除去率の変化を示
すものである。パルスストリーマ放電を行わない場合、
４００℃程度から除去率の増加が認められ、５００℃以
上では９０％以上のＮ2Ｏ除去率が得られた。水酸化カ
ルシウム充填層２４を充填した反応器２０にパルススト
リーマ放電を行ったところ室温で除去が始まり１００℃
〜３００℃の間で９０％以上のＮ2Ｏ除去率が得られ
た。
【００２６】しかし、４００℃以上では除去率が低下
し、５００℃以上ではＮ2Ｏ濃度が増加することが確認
された（図３でＮ2Ｏ除去率が負の値を示すことはＮ2Ｏ
初期濃度に対して増加したことを示す）。これはガス温
度が上昇することで放電電力が増加し、温度上昇が起こ
るため窒素、酸素からＮ2Ｏが生成するものと推察され
る。一方、放電を行わない場合にはガス温度５００℃以
上の領域で触媒反応によりＮ2Ｏ除去が進む。酸化カル
シウムがＮ2Ｏ除去反応の触媒として有効であり、本試
験において高温条件では水酸化カルシウムが酸化カルシ
ウムに転換されているためである。
し、５００℃以上ではＮ2Ｏ濃度が増加することが確認
された（図３でＮ2Ｏ除去率が負の値を示すことはＮ2Ｏ
初期濃度に対して増加したことを示す）。これはガス温
度が上昇することで放電電力が増加し、温度上昇が起こ
るため窒素、酸素からＮ2Ｏが生成するものと推察され
る。一方、放電を行わない場合にはガス温度５００℃以
上の領域で触媒反応によりＮ2Ｏ除去が進む。酸化カル
シウムがＮ2Ｏ除去反応の触媒として有効であり、本試
験において高温条件では水酸化カルシウムが酸化カルシ
ウムに転換されているためである。
【００２７】上記図２〜図５に示される内容などから下
記(1)〜(3)の結果が得られた。 (1) 水酸化カルシウム層を反応器内に充填することで、
ＮＯ、ＮＯｘ除去率が飛躍的に高くなることが認められ
た。 (2) 上記の試験条件に加えエチレンなどの炭化水素ガス
を添加することで、初期濃度１０００ｐｐｍのＮＯは比
放電電力約４０Ｊ／ｇでほぼ全量除去でき、ＮＯｘは約
７０％除去できる結果が得られ、エネルギー消費を実用
的レベルまで低減することが判明した。 (3) Ｎ2Ｏは、水酸化カルシウム充填層を使用した同軸
円筒型反応器に放電プラズマ処理を行うことでガス温度
４００℃まで約９０％の除去率が得られた。
記(1)〜(3)の結果が得られた。 (1) 水酸化カルシウム層を反応器内に充填することで、
ＮＯ、ＮＯｘ除去率が飛躍的に高くなることが認められ
た。 (2) 上記の試験条件に加えエチレンなどの炭化水素ガス
を添加することで、初期濃度１０００ｐｐｍのＮＯは比
放電電力約４０Ｊ／ｇでほぼ全量除去でき、ＮＯｘは約
７０％除去できる結果が得られ、エネルギー消費を実用
的レベルまで低減することが判明した。 (3) Ｎ2Ｏは、水酸化カルシウム充填層を使用した同軸
円筒型反応器に放電プラズマ処理を行うことでガス温度
４００℃まで約９０％の除去率が得られた。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の発明では、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
に、除去すべきガス成分を含むガスを通して、放電プラ
ズマ処理することにより、窒素酸化物（ＮＯX、Ｎ2Ｏ）
などの微量有害ガス成分及び公害ガス成分を簡単、か
つ、効率よく除去することできる。請求項２の発明で
は、炭化水素ガスを更に充填することにより除去すべき
ガス成分を更に飛躍的に除去することができると共に、
エネルギー消費を実用的レベルまで低減することができ
る。
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
に、除去すべきガス成分を含むガスを通して、放電プラ
ズマ処理することにより、窒素酸化物（ＮＯX、Ｎ2Ｏ）
などの微量有害ガス成分及び公害ガス成分を簡単、か
つ、効率よく除去することできる。請求項２の発明で
は、炭化水素ガスを更に充填することにより除去すべき
ガス成分を更に飛躍的に除去することができると共に、
エネルギー消費を実用的レベルまで低減することができ
る。
【図１】本発明の実施形態の概略を示す説明図である。
【図２】実施例で用いた反応器を示す概略断面図であ
る。
る。
【図３】水酸化カルシウム充填層を使用した反応器と使
用しない反応器における放電電力とＮＯ、ＮＯX除去率
との関係を示す特性図である。
用しない反応器における放電電力とＮＯ、ＮＯX除去率
との関係を示す特性図である。
【図４】炭化水素ガスとしてエチレン１０００ｐｐｍ添
加時のＮＯ、ＮＯｘ除去率における水酸化カルシウム充
填層を使用した反応器と使用しない反応器においての放
電電力との関係を示す特性図である。
加時のＮＯ、ＮＯｘ除去率における水酸化カルシウム充
填層を使用した反応器と使用しない反応器においての放
電電力との関係を示す特性図である。
【図５】模擬ガス温度を変化させたときのＮ2Ｏ除去率
の変化を示す特性図である。
の変化を示す特性図である。
１０ 処理ガス ２０ 反応器
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 19/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３５Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼排ガス、クリーンルーム空気、室内
空気などに含まれる微量有害ガス成分及び公害ガス成分
の除去を行うガス処理方法において、放電プラズマを発
生させる電極間に水酸化カルシウム層を充填した反応器
に、除去すべきガス成分を含むガスを通して、放電プラ
ズマ処理することにより除去すべきガス成分を除去する
ことを特徴とする放電プラズマによるガス処理方法。 - 【請求項２】 前記反応器内には、炭化水素ガスが充填
されてなる請求項１記載の放電プラズマによるガス処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8118968A JPH09299740A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 放電プラズマによるガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8118968A JPH09299740A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 放電プラズマによるガス処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299740A true JPH09299740A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14749745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8118968A Pending JPH09299740A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | 放電プラズマによるガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09299740A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370518A (en) * | 2000-12-15 | 2002-07-03 | Aea Technology Plc | Plasma gas purification using a metal hydroxide |
| JP4895612B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2012-03-14 | 大陽日酸株式会社 | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP8118968A patent/JPH09299740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370518A (en) * | 2000-12-15 | 2002-07-03 | Aea Technology Plc | Plasma gas purification using a metal hydroxide |
| JP4895612B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2012-03-14 | 大陽日酸株式会社 | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 |
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